Terobosan Harvard dalam Komputasi Kuantum: Lompatan Menuju Koreksi Kesalahan dan Pengurangan Kebisingan

Telah terjadi kemajuan substansial dalam komputasi kuantum, yang diungkapkan oleh sekelompok peneliti dari Universitas Harvard, bekerja sama dengan QuEra Computing Inc., Universitas Maryland, dan Institut Teknologi Massachusetts. Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan (DARPA) Amerika Serikat telah menyediakan dana untuk pengembangan prosesor unik yang telah dirancang dengan tujuan mengatasi dua masalah paling besar di lapangan: kebisingan dan kesalahan.

Kebisingan yang memengaruhi qubit (bit kuantum) dan menyebabkan kesalahan komputasi telah menjadi kendala signifikan bagi komputasi kuantum, yang menghadapi tantangan ini. kesulitan untuk beberapa waktu. Dalam proses peningkatan teknologi komputer kuantum, hal ini terbukti menjadi kendala yang signifikan. Sejak awal, komputer kuantum yang berisi lebih dari seribu qubit diperlukan untuk melakukan koreksi kesalahan dalam jumlah besar. Masalah inilah yang menghalangi penggunaan komputer ini secara luas.

Dalam penelitian inovatif yang dipublikasikan di jurnal ilmiah Nature, tim yang dipimpin oleh Universitas Harvard mengungkapkan strategi mereka untuk mengatasi masalah ini. Mereka mengemukakan gagasan tentang qubit logis, yang merupakan kumpulan qubit yang dihubungkan bersama melalui keterikatan kuantum untuk tujuan komunikasi. Berbeda dengan metode koreksi kesalahan konvensional, yang mengandalkan duplikat salinan informasi, teknik ini memanfaatkan redundansi bawaan yang ada dalam qubit logis.

Sejumlah 48 qubit logis, yang belum pernah dicapai sebelumnya, digunakan oleh tim untuk melakukan komputasi skala besar secara efektif pada komputer kuantum yang telah diperbaiki kesalahannya. Dengan membuktikan jarak kode tujuh, yang menunjukkan ketahanan yang lebih kuat terhadap kesalahan kuantum, hal ini dapat dicapai dengan membangun dan melibatkan qubit logis terbesar yang pernah dibuat. Oleh karena itu, hal ini dapat dipraktikkan.

Untuk membangun prosesor, ribuan atom rubidium dipisahkan dalam ruang vakum, dan kemudian didinginkan hingga suhu mendekati nol mutlak menggunakan laser dan magnet. 280 atom ini diubah menjadi qubit dan dijerat dengan bantuan laser tambahan, menghasilkan terciptanya 48 qubit logis. Daripada menggunakan kabel, qubit ini berkomunikasi satu sama lain melalui penggunaan pinset optik.

Jika dibandingkan dengan mesin besar sebelumnya yang berbasis qubit fisik, komputer kuantum baru ini menunjukkan tingkat kesalahan komputasi yang jauh lebih rendah. Alih-alih memperbaiki kesalahan yang terjadi selama komputasi, prosesor yang digunakan oleh tim Harvard menggabungkan fase deteksi kesalahan pasca-pemrosesan. Selama fase ini, keluaran yang salah ditemukan dan dibuang. Ini adalah pendekatan yang dipercepat untuk meningkatkan skala komputer kuantum melampaui era Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) saat ini, yang saat ini berlaku.

Sebagai hasil dari pencapaian ini, peluang baru untuk komputasi kuantum telah tersedia. Pencapaian ini merupakan sebuah langkah besar menuju pengembangan komputer kuantum yang terukur, toleran terhadap kesalahan, dan mampu mengatasi permasalahan yang selama ini sulit diselesaikan. Secara khusus, penelitian ini menyoroti kemungkinan komputer kuantum untuk melakukan komputasi dan kombinatorik yang tidak dapat dibayangkan dengan teknologi yang kini tersedia di bidang ilmu komputer. Hal ini membuka jalan baru bagi kemajuan teknologi kuantum.

Sumber gambar: Shutterstock

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://Blockchain.News/news/harvards-breakthrough-in-quantum-computing-a-leap-towards-error-correction-and-noise-reduction